卡馬西平對(duì)離體蛙心心功能的影響*

李春臣 鄧歡 陳歡歡 劉鑫 羅林 張建武△

(1.川北醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院·藥物研究所；2.川北醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)院；3.川北醫(yī)學(xué)院麻醉學(xué)系，四川 南充 637007)

卡馬西平(Carbamazepine)又稱酰胺咪嗪，20世紀(jì)70年代開(kāi)始用于治療癲癇[1]，是治療癲癇首選的一線藥物,對(duì)于癲癇復(fù)雜部分性發(fā)作尤為有效，同時(shí)還是治療各種神經(jīng)性疼痛(如三叉神經(jīng)痛、坐骨神經(jīng)痛等)和雙相情感障礙的主要藥物[2]，此外，還可以治療尿崩癥和躁狂抑郁癥[3]。作為一種廣譜抗心律失常的藥物，卡馬西平不僅輕度的延長(zhǎng)房室傳導(dǎo)，還可抑制4相自動(dòng)除極并縮短心肌浦肯野纖維動(dòng)作電位的時(shí)間，故對(duì)于室性、房性及交界性異位心律的治療均有效[4]。然而卡馬西平還可引起消化系統(tǒng)不適，主要表現(xiàn)在腹痛、腹瀉等[5]，這是因?yàn)樾募∨c平滑肌在生理結(jié)構(gòu)上具有較大的區(qū)別，故卡馬西平對(duì)心肌收縮的影響可能有所不同。因此我們通過(guò)離體蛙心灌流實(shí)驗(yàn)，觀察卡馬西平對(duì)蟾蜍肌張力的影響，并初步探討其機(jī)制，為該藥在臨床應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

蟾蜍100只，雌、雄兼?zhèn)?，體重120 g～140 g，精神狀態(tài)良好，購(gòu)自川北醫(yī)學(xué)院動(dòng)物中心。

1.1.2 藥品

任氏液(川北醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院配制)；卡馬西平(廠家：諾華制藥，國(guó)藥準(zhǔn)字H11022279,規(guī)格：200 mg×30片)

1.1.3 儀器

蛙類通用實(shí)驗(yàn)器械，F(xiàn)T-100型肌張力換能器(四川成都泰盟公司)，電子天平(上海醫(yī)用激光儀器廠)，BL-420生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(四川成都泰盟公司)，加樣槍(芬蘭biohit)。

1.2 方法

1.2.1離體蛙心標(biāo)本制備[6]

采用斯氏法蛙心插管，取蟾蜍一只，破壞腦和脊髓后背位固定于蛙板上暴露心臟，在左右主動(dòng)脈下穿一線，將心臟翻至頭端，在背面結(jié)扎前后腔靜脈，在左主動(dòng)脈下穿一線，再?gòu)淖笥抑鲃?dòng)脈下方穿一線打一個(gè)活結(jié)留作固定插管用。持眼科剪在左主動(dòng)脈靠近動(dòng)脈圓錐處向心臟剪一個(gè)V型口，將已盛有任氏液的蛙心插管由此口插入心室腔內(nèi)，然后結(jié)扎固定，將心臟離體，用任氏液反復(fù)沖洗心室內(nèi)的余血，至插管內(nèi)灌流液完全澄清無(wú)色，保持插管內(nèi)的灌流液1 ml，用細(xì)繩固定蛙心插管作標(biāo)記用。

1.2.2 離體蛙心活動(dòng)記錄

離體蛙心經(jīng)蛙心夾和絲線與張力換能器相連，通過(guò)BL-420 生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)記錄心搏曲線。

1.2.3 卡馬西平對(duì)蛙心心肌收縮的影響

實(shí)驗(yàn)分為4組，即等容任氏液組與卡馬西平10.58 μmol·L-1、21.16 μmol·L-1、42.32 μmol·L-1組，每組10只蟾蜍。蛙心插管內(nèi)液體恒定體積為1 ml，先用BL-420生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)描記一段蛙心正常收縮曲線，然后用移液槍吸取100 μl相應(yīng)的藥物，加入蛙心插管內(nèi)，記錄加藥前和加藥后第2分鐘內(nèi)各組蛙心心率、心力峰峰值、平均收縮力的變化。變化率=(給藥后-給藥前)÷給藥前(變化率為正表示為增強(qiáng)，變化率為負(fù)表示為抑制)

1.2.4卡馬西平對(duì)乙酰膽堿抑制蛙心心肌收縮的影響

蛙心插管內(nèi)液體恒定體積為1 ml，待心肌收縮穩(wěn)定后，用移液槍向蛙心插管內(nèi)同時(shí)加入50 μl乙酰膽堿和50 μl卡馬西平，使卡馬西平終濃度為21.16 μmol·L-1，乙酰膽堿終濃度為1 mg·L-1。實(shí)驗(yàn)分為3組，即卡馬西平(21.16 μmol·L-1)組、乙酰膽堿(1 mg·L-1)組、卡馬西平(21.16 μmol·L-1)+乙酰膽堿(1 mg·L-1)組，每組10只蟾蜍。記錄加藥前和加藥后第2分鐘內(nèi)各組蛙心心肌收縮心力峰峰值的變化。

1.2.5卡馬西平對(duì)艾司洛爾抑制蛙心心肌收縮效應(yīng)的影響

蛙心插管內(nèi)液體恒定體積為1 ml，待心肌收縮穩(wěn)定后，用其他移液槍向蛙心插管內(nèi)同時(shí)加入50 μl艾司洛爾和50 μl卡馬西平，使卡馬西平終濃度為21.16 μmol·L-1，艾司洛爾終濃度為10 mg·L-1。實(shí)驗(yàn)分為3組，即卡馬西平(21.16 μmol·L-1)組、艾司洛爾(10 mg·L-1)組、卡馬西平(21.16 μmol·L-1)+艾司洛爾(10 mg·L-1)組，每組10只蟾蜍。記錄加藥前和加藥后第2分鐘內(nèi)各組蛙心心肌收縮峰峰值的變化。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 不同濃度的卡馬西平對(duì)離體蛙心心肌收縮的影響

與給藥前比較，加入100 μl的任氏液后，離體蛙心心肌收縮頻率、平均收縮力、心力峰峰值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與給藥前比較，分別加入10.58 μmol·L-1、21.16 μmol·L-1、42.32 μmol·L-1的卡馬西平溶液后，該藥物對(duì)離體蛙心心肌收縮頻率影響不大(P>0.05)，離體蛙心心肌平均收縮力明顯增加(P<0.01)，且隨卡馬西平的濃度增加，心肌平均收縮力分別提高了7.6%、19.2%、26.8%，表現(xiàn)為具有一定濃度依賴性；離體蛙心心肌收縮心力峰峰值明顯增加(P<0.01)，且隨卡馬西平濃度的增加，分別提高了11.8%、35.0%、66.7%，具有一定的濃度依賴性，詳見(jiàn)表1。

表1 卡馬西平對(duì)離體蛙心心肌收縮頻率、平均收縮力與心力峰峰值的影響

注：與給藥前比較，**P<0.01。

2.2 卡馬西平對(duì)乙酰膽堿抑制離體蛙心心肌收縮的影響

與給藥前進(jìn)行比較，單加乙酰膽堿組給藥后使離體蛙心心肌收縮心力峰峰值減小，抑制率為36.9%(P<0.01)，而同時(shí)加卡馬西平與乙酰膽堿組使離體蛙心心肌收縮心力峰峰值明顯增加(P<0.01)。與單加卡馬西平組比較，同時(shí)加卡馬西平與乙酰膽堿組使離體蛙心心肌收縮心力峰峰值的增加量有所降低，變化率由原來(lái)的35%降低到7.9%(P<0.01)。結(jié)果表明21.16 μmol·L-1的卡馬西平可以拮抗乙酰膽堿對(duì)心臟收縮的抑制作用，見(jiàn)表2。

2.3 卡馬西平對(duì)艾司洛爾抑制離體蛙心心肌收縮效應(yīng)的影響

與給藥前進(jìn)行比較，單加艾司洛爾組使離體蛙心心肌收縮心力峰峰值減小，變化率為-39.7%，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，而同時(shí)加卡馬西平與艾司洛爾組使離體蛙心心肌收縮心力峰峰值增加(P<0.01)。與單加卡馬西平組比較，同時(shí)加卡馬西平與艾司洛爾組使離體蛙心心肌收縮心力峰峰值的增加量有所降低，變化率由原來(lái)的35%降低到11.4%。結(jié)果表明21.16 μmol·L-1的卡馬西平可以拮抗艾司洛爾對(duì)心臟收縮的抑制作用，甚至使抑制作用變?yōu)榕d奮作用，見(jiàn)表3。

表2 卡馬西平對(duì)乙酰膽堿抑制離體蛙心心肌收縮心力峰峰值的影響

注：與給藥前比較，*P<0.05，**P<0.01；與單加卡馬西平比較，#P<0.05，##P<0.01。

表3 卡馬西平對(duì)卡馬西平誘導(dǎo)的離體蛙心心肌收縮心力峰峰值的影響

注：與給藥前比較，*P<0.05，**P<0.01；與單加卡馬西平比較，#P<0.05，##P<0.01。

3 討論

卡馬西平 (Carbamazepine, 簡(jiǎn)稱 CBZ)是用于治療癲癇的首選藥物,也常用于治療三叉神經(jīng)痛、躁狂抑郁心律失常等癥,是臨床常用的藥物,市場(chǎng)巨大[7]。本實(shí)驗(yàn)研究表明，卡馬西平溶液對(duì)離體蛙心心率無(wú)影響，但是可以使離體蛙心心肌平均收縮力與心力峰峰值顯著性增強(qiáng)。在10.58 ～ 42.32 μmol·L-1摩爾濃度范圍內(nèi)，隨著卡馬西平溶液摩爾濃度的增高對(duì)心肌平均收縮力和心力峰峰值的增強(qiáng)作用越明顯，呈現(xiàn)出濃度依賴性。故卡馬西平作用于離體蛙心時(shí)能夠增強(qiáng)蛙心心肌收縮能力。

在單獨(dú)用乙酰膽堿灌流蛙心時(shí)，蛙心心肌收縮峰峰值明顯降低，而乙酰膽堿能與心肌細(xì)胞膜上M2受體結(jié)合，減少鈣離子內(nèi)流引起，降低細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度，從而使心肌收縮能力減弱[8-10]。而在本實(shí)驗(yàn)中，同時(shí)加卡馬西平與乙酰膽堿表現(xiàn)為心肌收縮心力峰峰值明顯增強(qiáng)，與單獨(dú)加卡馬西平比較其心肌收縮心力峰峰值的變化率由原來(lái)的35%降低到7.9%。這說(shuō)明卡馬西平可拮抗M膽堿受體激動(dòng)藥乙酰膽堿對(duì)離體蛙心心肌收縮心力峰峰值的抑制作用，則卡馬西平可能通過(guò)阻斷M2受體來(lái)增強(qiáng)心肌收縮心力峰峰值。本實(shí)驗(yàn)還單獨(dú)使用艾司洛爾對(duì)離體蛙心進(jìn)行灌流，蛙心心肌收縮心力峰峰值明顯降低，而艾司洛爾是速效選擇性β1受體阻斷劑，可通過(guò)減弱或取消兒茶酚胺對(duì)心臟的興奮作用進(jìn)而全面抑制心臟收縮致使心肌收縮力減弱[11]。在實(shí)驗(yàn)中同時(shí)加卡馬西平與艾司洛爾表現(xiàn)為心肌收縮心力峰峰值明顯增強(qiáng)與單獨(dú)加卡馬西平比較，其心肌收縮心力峰峰值的變化率由原來(lái)的35%降低到11.4%。這說(shuō)明卡馬西平可拮抗選擇性β1受體阻斷劑艾司洛爾對(duì)離體蛙心心肌收縮心力峰峰值的抑制作用卡馬西平可能是通過(guò)興奮β1受體來(lái)增強(qiáng)心肌收縮心力峰峰值。

綜上，卡馬西平能夠明顯增強(qiáng)離體蛙心心肌收縮能力，其機(jī)制可能是通過(guò)阻斷M2受體和興奮β1受體來(lái)增強(qiáng)心肌收縮心力峰峰值，進(jìn)而增強(qiáng)離體蛙心心肌收縮能力?？R西平能夠增強(qiáng)心肌收縮力的作用正好解釋了松熔[12]報(bào)道的卡馬西平適用于室性或室上性早搏，尤其是伴有慢性心功能不全者療效更好，因?yàn)閷?duì)于整體動(dòng)物而言，由于心肌收縮力的增強(qiáng)、心輸出量增多，血壓急劇上升的同時(shí)可以反射性興奮迷走神經(jīng)使心率減慢。所以在臨床應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該注意卡馬西平會(huì)引起竇性停搏的危險(xiǎn)。本實(shí)驗(yàn)僅對(duì)卡馬西平的作用機(jī)制進(jìn)行初步研究，具體的作用機(jī)制還需要進(jìn)一步的深入研究。

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3 陳新謙. 新編藥物學(xué), 17版[M]. 北京:人民衛(wèi)生出版社, 2011， 215.

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5 明振學(xué). 卡馬西平在臨床常見(jiàn)的藥物不良反應(yīng)分析[J]. 北方藥學(xué), 2015, 12(06): 173-174.

6 鄭倩. 醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)，第2版[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2013, 129-133.

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9 吳鐵. 藥理學(xué), 第1版[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2015， 70.

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11 戴體俊. 簡(jiǎn)明藥理學(xué)[M]. 北京:人民衛(wèi)生出版社, 2014, 96-97.

12 松熔, 張興凱, 王建生, 等. 卡馬西平治療快速心律失常的臨床觀察[J]. 中國(guó)綜合臨床, 2000, 16(3): 221-222.